[實用新型]一種沖壓發動機周向進氣畸變抑制格柵

有效

• 申請號: 201520112981.9
• 申請日: 2015-02-16
• 公開（公告）號: CN204436595U
• 公開（公告）日: 2015-07-01
• 發明（設計）人: 滕健;歐陽智賢;鄭云隆;尤延鋮
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: F02C7/042
• 分類號: F02C7/042;F02K7/10;G06F17/50
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所(普通合伙) 35200
• 代理人: 馬應森

技術領域

本實用新型涉及沖壓發動機，尤其是涉及一種沖壓發動機周向進氣畸變抑制格柵。

背景技術

沖壓發動機屬于吸氣式高速推進動力裝置，廣泛應用于超聲速巡航導彈和超聲速飛機等高速飛行器，為其提供噴氣推進動力。常規沖壓發動機由三大主要部件組成，分別是擴壓器、燃燒室和尾噴管。高速氣流首先進入擴壓器減速擴壓，速度由超聲速下降至亞聲速，隨后在燃燒室中點火燃燒，最后從尾噴管中噴出產生推力。

從沖壓發動機部件來看，擴壓器出口氣流將進入燃燒室點火燃燒，在真實環境下擴壓器出口氣流在三維空間里很難保證壓力和速度分布的均勻性，即出現所謂“畸變”。燃燒室入口的氣流畸變程度嚴重影響氣流與燃料在燃燒室中的摻混和穩定燃燒。因此，有必要對擴壓器出口氣流采取整流均勻化的措施，使進入燃燒室中的氣流壓力和速度的空間分布盡可能均勻一致，以保證獲得較好的燃燒效果和更理想的沖壓發動機推力，使氣流均勻化的過程即為“畸變抑制”。

目前，已有的大量進氣畸變抑制措施中，進氣格柵獲得了最廣泛的使用并已經取得了令人滿意的畸變抑制效果。但是，目前的進氣格柵設計方案中基本都采用形式單一、幾何固定的格柵，在發動機不同工作狀態下格柵的小孔形狀、孔徑大小、堵塞度均保持不變。固定幾何形式的畸變抑制格柵很難保證在發動機所有工作狀態下均獲得較好的氣流畸變抑制效果同時保持最小的發動機內部氣動阻力。因此，幾何可調的進氣畸變抑制格柵對于寬范圍工作的沖壓發動機而言是理想的選擇。

發明內容

本實用新型的目的在于所要解決的技術問題在于克服現有技術缺陷，提供能夠控制沖壓發動機在不同飛行姿態和飛行環境下燃燒室入口周向畸變抑制程度可調節的一種沖壓發動機周向進氣畸變抑制格柵。

本實用新型設有三個依次串聯套接層疊在一起的第一畸變抑制格柵片、第二畸變抑制格柵片和第三畸變抑制格柵片，三個畸變抑制格柵片均由分布規律一致的同心圓環和徑向條幅組成，第一畸變抑制格柵片相對于沖壓發動機位置固定不動，第二畸變抑制格柵片和第三畸變抑制格柵片可沿著與第一畸變抑制格柵片同心的軸順時針或逆時針轉動，所述第二畸變抑制格柵片和第三畸變抑制格柵片由套筒軸與第一畸變抑制格柵片連接并與第一畸變抑制格柵片作為整體安裝于沖壓發動機燃燒室圓形截面入口，第二畸變抑制格柵片和第三畸變抑制格柵片由獨立的伺服轉動電機分別控制轉動。

本實用新型的設計方法，包括以下步驟：

1)根據不同飛行器來流條件通過風洞吹風試驗或者數值仿真方法確定最大的周向畸變值DC(60)，DC(60)由下述公式確定：

DC(60)=P*‾-P(60)min*12ρ∞U∞2]]>

式中，為燃燒室入口圓形截面平均總壓，為燃燒室入口圓形截面60°扇形角內最低總壓，ρ_∞為自由來流密度，U_∞為自由來流速度；

2)通過風洞吹風試驗或者數值仿真方法確定抑制該最大周向畸變值DC(60)所需的最小格柵扇形角θ_min；

3)確定格柵扇形角，格柵扇形角θ＝3θ_min；

4)確定格柵徑向條幅數量；格柵徑向條幅數量為360/(3θ_min)；

5)確定格柵同心圓環數量，所述格柵同心圓環數量可為格柵徑向條幅數量的1/3，格柵同心圓環沿圓周直徑方向等距分布。

本實用新型的工作方式為：

當飛行器從地面起飛時，第三畸變抑制格柵片順時針或者逆時針旋轉θ/2角度；